【虞小科课标实践】基于学习进阶的模型建构——以《各种各样的运... [复制链接]

2022 年版课标在“核心素养内涵”的“科学思维”中指出，“模型建构体现在：以经验事实为基础，对客观事物进行抽象和概括，进而建构模型；运用模型分析、解释现象和数据，描述系统的结构、关系及变化过程”。课标中将模型建构能力作为科学思维的重要组成部分，旨在让学生从科学的视角认识客观事物的本质属性和内在规律，可见模型建构能力的培养对科学学习来说意义重大。广义上的模型有很多类别：数学模型、科学模型、工程模型、仿真模型等，从狭义角度来说，科学教学中的模型特指科学模型。

科学模型的定义：科学模型是为了预测一个系统的可能表现，从而对真实事物（原型）进行抽象，提炼出核心要素，组建与真实事物（原型）高度相似的系统，对其进行测试，并利用测试结果对真实事物（原型）做出有效的修正。从科学模型的定义中可以看出：（1）模型是对原型的抽象，力求仿真，类似程度越高越好；（2）模型建构的目的不是建模本身，而是要对模型进行测试，并将模型与原型进行对比，从而促进对原型的理解。

  以三年级《各种各样的运动》一课来分析中学段的模型建构。本节课教学重点为能在教师引导下进行实物建模（贴圆点），并利用实物模型观察和描述简单的运动现象。

  本课中主要以“在物体上贴圆点”这一方法引导学生展开探究活动，其本质是将一个具体的物体抽象为“质点”的过程。这一过程也是学生经历从具体到抽象再到具体的实物建模过程，帮助学生利用 “圆点” 这样的二维平面模型，简化物体复杂多样的形状和大小，再逐步聚焦到三维空间的物体运动，让运动过程充分地显示出来。这帮助学生降低难度，更好地把握运动的基本规律。

在车轮运动的图示中，既有向前运动又有转动，引导学生用图示的方式将复杂的描述简化为比较纯粹的形式，让学生经历在感性认识物体运动形式的基础上，将其整理、加工,抽象为简洁的图示的过程。其实质亦是实物建模的过程，借助二维的图示模型来表达三维的运动形式。

《各种各样的运动》一课提供了独特的实物建模方法：“物质的运动与相互作用” 这一学科核心概念，抽象程度较高，对学生的探究水平要求也较高。因此，采用“在物体上贴圆点”的方法进行实物建模，其本质是将一个具体的物体抽象为“质点”的过程。学生从观察整个物体的复杂运动，到利用模型简化观察对象，降低了操作难度，更符合三年级学生的认知水平。建模不一定是构建立体模型，而是要根据实际的研究需求抽象和简化原型，是让受本质交配的运动过程充分显示出来。发展了学生的科学思维能力：课标指出，3-4年级学生在科学思维方面，能在教师引导下，观察并描述具体事物的构成要素，分析并表达要素之间的关系，找到它们之间重要的、共同的特征；利用模型解释简单的科学现象。本课引导学生将观察对象的运动形式以图示的形式记录下来，并分析运动形式的特点，找到不同物体运动形式的共同特征，这就是利用自己构建的实物模型开展科学思维的过程。学生在应用抽象、分折、比较、分类等思维方法后，发展了科学思维能力，使思维由感性逐步走向理性。

实物建模方法有助于学生的理解，是值得尝试的教学方法

模型建构的过程就是学生探究的过程。

下学期正好用上

从课标解读入手，结合具体课例开展运用时间，落实模型建构俩年，在应用抽象、分折、比较、分类等思维方法后，发展了科学思维能力，使思维由感性逐步走向理性。赞！

原来模型建构还体现在抽象和简化原型的思维能力

回复 6楼王燕飞的帖子

二维到三维的有效建模，贴圆点便于观察路径

感谢分享，模型建构的方式可以让思维显化。搭建支架不断进阶，值得学习！赞！

建模根据实际的需求抽象和简化原型，降低学生的理解难度

感谢分享！建模真的能大大降低知识的讲解难度

下学期可以在课上试试

模型建构对于思维的发展很重要

我觉得贴圆点并不是将具体物体抽象为一个质点，不然陀螺上的圆点怎么解释呢？陀螺原地转动，用质点解释不了。

我觉得贴圆点是为了帮助孩子聚焦观察的部分，降低观察的难度。

结合课例探析模型的建构，赞！

红点引导，显化路线，模型建构，增加认识

感谢分享，简化模型建构非常适合三年级孩子的思维，准备去学习这节课。

建立模型认识、强化概念学习！

我觉得贴圆点并不是将具体物体抽象为一个质点，不然陀螺上的圆点怎么解释呢？陀螺原地转动，用质点解释不了。 jcs 发表于 2024/2/12 12:28:32

是的，我觉得建模的目的是为了根据研究对象和研究的需要，删去不需要的条件，抓住关键要素简化成模型，这样的模型是根据不同研究需要而建立的。有利于简明直观地分析研究对象。比如当研究轮子转动时，我们把圆点贴在轮子的边缘，以轮轴为参照物。简化的这个圆点是绕着轮轴转动，即以轮轴为参照物，轮子在做圆周运动。当我们研究轮子在水平地面上前进时，我们就要把圆点贴在轮轴上，以地面为参照物，这个圆点是在前进的，即以地面为参照物，轮子在做直线运动。　　　所以在物理上建模，是因为研究对象并不是一个孤立的存在，而是有许多外在影响的。为了方便研究，我们要除去无关条件，抽象出研究对象的简化模型，这样才能充分的抓住问题的关键。

看来模型有很多啊，不单是实物有运动也有基本模型

模型建构是一种高效的教学方法，可以多开发

收藏，以便日后用上

模型建构在科学应用中很常见，如何有效利用，合理建构也是值得探讨的。

模型建构的过程就是学生探究的过程。

学习了，谢谢分享！